(57)【要約】【課題】  構成が単純かつコンパクトで、安価に製造でき、地下水を被圧不活性状態で容易に効率良く採水できる地下水採水装置と地下水採水方法を提供する。【解決手段】  地下水採水装置は、真空源３１と、開閉弁１３を有し、真空源３１で真空引きされ、開閉弁１３を閉じた状態で、掘削孔ＢＨ内の採水区間に挿入される採水容器３と、地上のアクチュエータ制御部１９と、アクチュエータ制御部１９の制御により、開閉弁１３を開くことで、真空引きされた採水容器３内に地下水を採水し、開閉弁１３を閉じることで、採水容器３を密閉するアクチュエータ４を備える。地下水採水方法は、採水容器３を真空引きする真空引き工程と、採水容器３を掘削孔ＢＨ内の採水区間に挿入する挿入工程と、採水容器３を開放し、真空引きされた採水容器３内に地下水を採水する採水工程と、採水容器３を密閉する密閉工程と、採水容器３を地上に引き上げる引上げ工程を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤の掘削孔から地下水を採水する地下水採水装置であって、
真空源と、
開閉弁を有し、前記真空源によってあらかじめ真空引きされるとともに、前記開閉弁を閉じた状態で、前記掘削孔内の所定の採水区間に挿入される採水容器と、
地上に設けられたアクチュエータ制御部と、
前記開閉弁に連結されるとともに、前記アクチュエータ制御部によって制御され、前記開閉弁を開くことにより、前記真空引きされた採水容器内に地下水を採水するとともに、前記開閉弁を閉じることにより、前記地下水を採水した採水容器を密閉するアクチュエータと、
を備えることを特徴とする地下水採水装置。
【請求項２】
前記採水容器を前記真空源によって真空引きする前に、当該採水容器に不活性ガスを充填するための不活性ガス源をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の地下水採水装置。
【請求項３】
前記採水容器に前記開閉弁とは別個に設けられ、手動操作により前記採水容器を開閉する手動弁をさらに備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の地下水採水装置。
【請求項４】
前記開閉弁はロータリー式の開閉弁で構成され、
前記アクチュエータは、
前記アクチュエータ制御部によって制御される直線運動モータと、
当該直線運動モータと前記開閉弁の間に連結され、前記直線運動モータの作動に伴い、前記開閉弁を回転させるワイヤと、を有することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の地下水採水装置。
【請求項５】
地盤の掘削孔から地下水を採水容器内に採水する地下水採水方法であって、
前記採水容器を真空引きする真空引き工程と、
当該真空引きされた採水容器を前記掘削孔内の所定の採水区間に挿入する挿入工程と、
前記採水容器を開放することにより、真空引きされた前記採水容器内に地下水を採水する採水工程と、
当該地下水を採水した採水容器を密閉する密閉工程と、
当該密閉された採水容器を地上に引き上げる引上げ工程と、
を備えることを特徴とする地下水採水方法。 
【請求項６】
前記真空引き工程の前に、前記採水容器に不活性ガスを充填する不活性ガス充填工程をさらに備えることを特徴とする、請求項５に記載の地下水採水方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤の掘削孔から地下水を採水容器に採水する密閉型の地下水採水装置および地下水採水方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の地下水採水装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この地下水採水装置は、地盤の掘削孔に埋設されるケーシングシステムと、その下端部に設けられ、採水区間を区画するパッカーシステムと、ケーシングシステム内に昇降自在に設けられ、採水区間から採水を行う孔内システムなどで構成されている。ケーシングシステムは、互いに接続された複数のケーシング管で構成されている。パッカーシステムは、伸縮自在の上下のパッカーを有し、これらのパッカーが、孔内システムから供給された水により膨張し、掘削孔の壁に密着することによって、両パッカー間に採水区間を設定する。
【０００３】
孔内システムは、上側から順に、排水ユニット、採水ユニットおよび結合ユニットを有しており、これらは一体に形成されている。排水ユニットは、パッカーの制御や採水区間からの連続採水を行うものであり、吸・排水機能を有する両方向ポンプと、両方向ポンプを吸水または排水方向に切り替えるポンプ切替バルブと、水回路を地上または孔内に切り替える水回路切替バルブと、両方向ポンプや水回路切替バルブを制御する制御アンプ部などを内蔵している。
【０００４】
採水ユニットは、排水ユニットによる連続採水の後、採水区間からバッチ式採水を行うものであり、採水容器と、採水容器の上側に配置され、採水容器内の圧力を計測する採水圧力計と、採水圧力計を介して採水容器を上下方向に駆動するためのモータと、モータを制御する制御アンプ部などを内蔵している。採水容器の下端はそれぞれ、ラバーディスクを介してキャップで閉鎖されており、このキャップには上下方向に貫通する貫通孔が形成されている。また、下側の結合ユニットとの境界部にも、同じ構成のキャップが設けられている。さらに、これらの２つのキャップの間には、中空の両端針が上下方向に延びるように設けられ、両キャップの貫通孔に対向している。
【０００５】
結合ユニットは、孔内システムとパッカーシステムとの結合などを行うものであり、そのための結合カプラーを下端に有している。この結合カプラーは、孔内システムをパッカーシステムに結合した状態では、結合ユニットを採水区間に連通させる一方、非結合状態では、結合ユニットを閉鎖するように構成されているまた、結合ユニットには、水回路をパッカー回路または採水区間に切り替える水回路切替バルブと、水回路切替バルブを制御する制御アンプ部と、パッカーの圧力を計測するパッカー圧力計と、孔内の圧力を計測する孔内圧力計と、孔内の温度を計測する孔内温度計などが内蔵されている。
【０００６】
この地下水採水装置では、採水区間からの採水が、両方向ポンプによる連続採水、および採水容器によるバッチ式採水の順で、以下のようにして行われる。
Ａ．まず、パッカーシステムを取り付けたケーシングシステムを、掘削孔に所定の深度まで挿入し、設置するとともに、孔内システムを、ケーシングシステム内に挿入し、結合ユニットを介してパッカーシステムと結合する。
Ｂ．次に、採水ユニットおよび結合ユニットの水回路切替バルブにより水回路をパッカー回路に切り替え、両方向ポンプを給水方向に作動させることによって、上下のパッカーを膨張させ、採水区間を設定する。
Ｃ．次いで、水回路切替バルブにより水回路を採水区間に切り替え、両方向ポンプを排水方向に作動させることによって、地下水を採水区間から汲み上げ、連続採水を行う。この連続採水によって、採水区間内に存在していた掘削水などの孔内水が除去され、地層水（地層中に存在する地下水）に置換される。
【０００７】
Ｄ．次に、両方向ポンプを停止し、水回路切替バルブなどを閉じた後、採水ユニットのモータを作動させ、採水圧力計を介して採水容器を下降させる。これにより、採水容器が押し下げられ、両端針が２つのキャップのラバーディスクを貫通することによって、採水容器内が結合ユニットと連通するとともに、さらに結合カプラーを介して採水区間と連通する。この状態で、採水区間と採水容器内との差圧により、採水区間から採水容器内に地層水が取り込まれ、採水が行われる。このとき、採水圧力計で計測された採水容器内の圧力が、孔内圧力計で計測された孔内圧力と同等の圧力まで上昇したことを確認する。これにより、地層水が被圧不活性状態（地層内での水圧を保持し、かつ地層水内に溶存ガスを封入した状態）で採水される。
【０００８】
Ｅ．次に、モータを上記と逆方向に作動させることにより、採水容器を上昇させ、両端針をキャップのラバーディスクから引き抜く。この状態では、採水容器内がラバーディスクによって外部と遮断されることで、採水容器内の地層水が被圧不活性状態に保たれる。
Ｆ．次いで、孔内システムを地上に引き上げ、採水容器を回収する。１回のバッチ式採水による採水量が必要量に満たない場合には、孔内システムに別の採水容器を取り付け、必要量が得られるまで、バッチ式採水を繰り返す。
Ｇ．必要量の地層水を採水した後、バルブを切替により、両方向ポンプを排水方向に作動させることによって、パッカーを収縮させる。さらに、パッカーシステムおよびケーシングシステムを掘削孔から引き上げ、装置を回収し、採水作業を完了する。
【０００９】
上述したように、この従来の地下水採水装置は、パッカーや採水容器以外に、両方向ポンプ、モータ、各種のバルブ、各種の圧力計や制御アンプ部など、様々な多数の機器が必要で、かつこれらを内蔵しなければならないため、非常に大がかりで構成が複雑であり、製造コストも非常に高いという欠点がある。また、上述したように、現場での操作手順も、非常に多岐にわたり、複雑であるため、熟練者でない限り、装置を容易に操作することができない。また、バッチ式採水を、採水区間と採水容器内との間の差圧を利用して行うので、採水容器内に存在していた気体が圧縮された状態で残存する分、採水容器の容量一杯に採水できず、実際上、採水量に限界がある。この問題は特に、採水区間の圧力が比較的低く、採水容器内との差圧が小さい場合に顕著になり、その場合には、採取効率が大きく低下する結果、バッチ式採水を何度も繰り返し行うことが必要になる。
【００１０】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、構成が単純かつコンパクトで、安価に製造できるとともに、地下水を被圧不活性状態で容易に効率良く採水することができる地下水採水装置および地下水採水方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【特許文献１】特開平９−２５７８３号公報（図１）
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的を達成するために、本願の請求項１に係る発明は、地盤の掘削孔から地下水を採水する地下水採水装置であって、真空源と、開閉弁を有し、真空源によってあらかじめ真空引きされるとともに、開閉弁を閉じた状態で、掘削孔内の所定の採水区間に挿入される採水容器と、地上に設けられたアクチュエータ制御部と、開閉弁に連結されるとともに、アクチュエータ制御部によって制御され、開閉弁を開くことにより、真空引きされた採水容器内に地下水を採水するとともに、開閉弁を閉じることにより、地下水を採水した採水容器を密閉するアクチュエータと、を備えることを特徴とする。
【００１３】
この地下水採水装置によれば、掘削孔からの地下水の採水が、例えば、以下のようにして行われる。まず、採水容器を、真空源によってあらかじめ真空引きするとともに、開閉弁を閉じた状態で、掘削孔内の所定の採水区間に挿入する。次に、地上からのアクチュエータ制御部による制御により、アクチュエータを作動させ、開閉弁を開くことによって、採水容器を開放する。これにより、真空状態の採水容器に地下水が取り込まれ、採水される。その後、アクチュエータを再び作動させ、開閉弁を閉じることによって、採水容器を閉鎖し、密閉する。次いで、採水容器を地上に引き上げ、回収する。
【００１４】
以上のように、本発明によれば、あらかじめ真空引きした採水容器を、掘削孔内の採水区間に挿入した後、開放することによって、地下水を採水容器に取り込むので、地下水の被圧不活性状態（地層内での水圧を保持し、かつ地下水内の溶存ガスを封入した状態）を確実に保ちながら、地下水を採水することができる。同じ理由から、地下水を採水容器の全容積に余すことなく取り込めるので、採水区間と採水容器内との差圧を利用して採水を行う従来の装置と比較し、採水効率を高めることができる。さらに、従来の装置と比較して、必要な構成部品がはるかに少ないので、単純かつコンパクトに構成できるとともに、安価に製造することができる。また、上述したように、装置の操作手順も、従来の装置と比較して非常に単純であるため、熟練を要することなく、採水作業を容易に行うことができる。
【００１５】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の地下水採水装置において、採水容器を真空引きする前に、採水容器に不活性ガスを充填するための不活性ガス源をさらに備えることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、不活性ガス源から採水容器に不活性ガスを供給し、充填することによって、採水容器内に存在していた空気などの気体を不活性ガスに置換する。次いで、採水容器を真空源によって真空にした後、採水区間に挿入する。したがって、たとえ採水容器内をその後の真空引きによって完全な真空状態にすることができなかった場合でも、採水容器内には不活性ガスだけが残存するので、採水容器に取り込まれた地下水内の溶存ガスが採水容器内で反応することがなく、その結果、採水された地下水を確実に不活性状態に保つことができる。
【００１７】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の地下水採水装置において、採水容器に開閉弁とは別個に設けられ、手動操作により採水容器を開閉する手動弁をさらに備えることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、真空引きや不活性ガスの充填を行うための採水容器の開閉を、開閉弁によらずに、開閉弁とは別個に設けた手動弁の手動操作によって行えるので、採水容器の真空引きや不活性ガスの充填を容易に行うことができる。
【００１９】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の地下水採水装置において、開閉弁はロータリー式の開閉弁で構成され、アクチュエータは、アクチュエータ制御部によって制御される直線運動モータと、直線運動モータと開閉弁の間に連結され、直線運動モータの作動に伴い、開閉弁を回転させるワイヤと、を有することを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、直線運動モータを所定ストローク、開閉弁と反対側に作動させ、ワイヤを介して開閉弁を所定の角度、回転させることによって、開閉弁を開き、地下水を採水するとともに、その後、直線運動モータを所定ストローク、上記と同じ方向に作動させ、開閉弁を同じ方向に所定の角度、回転させることによって、開閉弁を閉じ、採水容器を密閉することができる。以上のように、開閉弁を駆動するアクチュエータを、直線運動モータおよびワイヤなどによって、さらに単純かつコンパクトに構成でき、製造コストをさらに削減することができる。また、直線運動モータを所定ストローク、同じ方向に作動させるだけで、開閉弁の開閉を非常に容易に行うことができる。
【００２１】
また、前記目的を達成するため、請求項５に係る発明は、地盤の掘削孔から地下水を採水容器内に採水する地下水採水方法であって、採水容器を真空引きする真空引き工程と、真空引きされた採水容器を掘削孔内の所定の採水区間に挿入する挿入工程と、採水容器を開放することにより、真空引きされた採水容器内に地下水を採水する採水工程と、地下水を採水した採水容器を密閉する密閉工程と、密閉された採水容器を地上に引き上げる引上げ工程と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、請求項１に係る発明と同様、あらかじめ真空引きした採水容器を、密閉された採水区間に挿入した後、開放することによって、地下水を採水容器に取り込むので、地下水の被圧不活性状態を確実に保ちながら、地下水を採水することができる。また、採水容器の全容積に地下水を取り込めるので、採水を効率良く行うことができる。さらに、従来の装置と比較して、操作手順が非常に単純であるため、熟練を要することなく、採水作業を容易に行うことができる。
【００２３】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の地下水採水方法において、真空引き工程の前に、採水容器に不活性ガスを充填する不活性ガス充填工程をさらに備えることを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、請求項２に係る発明と同様、採水容器を真空引きする前に、採水容器に不活性ガスを供給し、充填するので、採水された地下水を確実に不活性状態に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明を適用した地下水採水装置を示している。この地下水採水装置１は、地盤Ｅに掘削された掘削孔ＢＨから地下水を採水するためのものであり、掘削孔ＢＨに挿入される採水ユニット２を備えている。採水ユニット２は、開閉弁１３を有する採水容器３と、開閉弁１３を駆動するアクチュエータ部４（アクチュエータ）と、採水容器３とアクチュエータ部４の間に連結された保護管５などを一体に組み立てたものである。
【００２６】
採水容器３は、例えばステンレス製で、図２に示すように、密閉された細長い円筒状に形成されており、その外径は４８．５ｍｍ、長さは４７０ｍｍで、容積は５００ｍｌである。図２および図３に示すように、採水容器３の上端部には、その内部に連通する第１採水管７および第２採水管８が順に接続されている。採水容器３は、第２採水管８に連結された支持ロッド９を介して、アクチュエータ部４のケース１５に連結され、支持されている。
【００２７】
第１採水管７には、これを開閉する手動弁１０が取り付けられており、手動弁１０にはレバー１１が一体に設けられている。図２は手動弁１０の開弁状態を示しており、この状態からレバー１１を９０度、回すことによって（図示せず）、手動弁１０が閉弁される。
【００２８】
図３に示すように、第２採水管８には、地下水の取込み口となる採水口１２が形成されるとともに、採水口１２を開閉する開閉弁１３が設けられており、開閉弁１３にはプーリ１４が一体に設けられている。開閉弁１３は、ロータリー式のものであり、例えば、採水口１２を閉じた閉弁状態から９０度、回転すると、採水口１２を開いた開弁状態になり、さらに同じ方向に９０度、回転すると、閉弁状態に戻る。
【００２９】
アクチュエータ部４は、細長い円筒状のケース１５と、ケース１５に内蔵された直線運動モータ１６と、直線運転モータ１６とブーリ１４の間に連結されたワイヤ１７などで構成されている。直線運動モータ１６は、回転型モータにギヤ（いずれも図示せず）などを組み合わせたモータ本体１６ａと、プランジャ１６ｂを有し、回転型モータの回転に伴い、プランジャ１６ｂが直線運動を行うように構成されている。プランジャ１６ｂは、ケース１５からガイド１５ａを介して下方に突出しており、その先端部に設けられた連結金具１６ｃにワイヤ１７の一端部が連結され、ワイヤ１７の他端部はプーリ１４に巻き掛けられている。
【００３０】
以上の構成によれば、直線運動モータ１６の回転型モータを所定の方向に所定の角度、回転させると、プランジャ１６ｂが所定ストローク、ケース１５側に引っ込むように移動し、ワイヤ１７を引っ張ることによって、開閉弁１３が９０度、回転し、例えば閉弁状態から開弁される。また、この開弁状態から、回転型モータを同じ方向に同じ角度、回転させると、上記と同じ動作によって、開閉弁１３は再び閉弁される。この回転型モータは、ケーブル１８を介して地上の操作ボックス１９に電気的に接続されており（図１参照）、直線運転モータ１６の動作は、操作ボックス１９（アクチュエータ制御部）を操作することによって制御される。
【００３１】
保護管５は、手動弁１０や開閉弁１３などを保護するためのものであり、図４に示すような細長い円筒状に形成されていて、アクチュエータ部４のケース１５の下端部と採水容器３の上端部にはめ込まれ、複数の孔５ａを介してねじ止めされる。
【００３２】
図１に示すように、アクチュエータ部４のケース１５の上端部には、ケーブル１８のケーブルヘッド２０がねじ込まれている。採水ユニット２は、ケーブルヘッド２０およびケーブル１８を介して、やぐら２１に設けた滑車２２から吊り下げられている。ケーブル１８はさらに、補助滑車２３を介してウインチ２４に巻かれており、操作ボックス１９に接続されている。採水ユニット２は、ウインチ２４の操作によって掘削孔ＢＨ内を昇降する。また、ケーブル１８にはエンコーダ２５が取り付けられており、ケーブル１８の送り量がエンコーダ２５で検出され、その検出結果に基づく採水容器３の設置深度が深度計２６に表示される。
【００３３】
図５に示すように、操作ボックス１９の前面には、電源スイッチ１９ａ、開弁ボタン１９ｂ、閉弁ボタン１９ｃ、リセットボタン１９ｄ、切替確認スイッチ１９ｅおよびモニタ１９ｆが設けられている。これらの機能は、それぞれ次のとおりである。開・閉弁ボタン１９ｂ，１９ｃは、開閉弁１３を開閉するときに操作されるものであり、これらを押すと、直線運動モータ１６の回転型モータが所定の方向に所定の角度、回転し、プランジャ１６ｂが所定ストローク、ケース１５側に縮むように移動することによって、開閉弁１３がそれぞれ開弁および閉弁されるように構成されている。リセットボタン１９ｄは、開閉弁１３の開閉動作に伴って移動した直線運動モータ１６のプランジャ１６ｂを、もとの位置に復帰させるときに操作されるものである。具体的には、リセットボタン１９ｄを押すと、回転型モータが上記の開・閉弁ボタン１９ｂ，１９ｃの操作時とは逆方向に２倍の角度、回転することによって、プランジャ１６ｂが、２倍のストローク、ケース１５から突出するように移動し、もとの位置に復帰する。
【００３４】
切替確認スイッチ１９ｅは、リセットボタン１９ｄの誤操作による誤動作を防止するためのものであり、この切替確認スイッチ１９ｅを押さない限り、リセットボタン１９ｄの操作は無効とされ、その操作による直線運動モータ１６のリセット動作は行われない。また、モニタ１９ｆは、直線運動モータ１６に流れる電流値を表示するものであり、表示された電流値は、開閉弁１３の開閉動作時に、直線運動モータ１６が正常に作動しているか否をチェックするのに用いられる。
【００３５】
次に、上記の構成の地下水採水装置１による地下水の採水方法について説明する。
Ａ．まず、採水ユニット２を組み立てる前に、採水容器３を図６に示すようにして真空引きする。
具体的には、手動弁１０を閉じた状態で、第１採水管７に、切替弁３０を介して、真空ポンプ３１（真空源）およびアルゴンガスボンベ３２（不活性ガス源）を並列に接続する。アルゴンガスボンベ３２には、不活性ガスとしてアルゴンガスが封入されている。次いで、レバー１１の操作によって手動弁１０を開くとともに、切替弁３０により、アルゴンガスボンベ３２側を閉じ、真空ポンプ３１側を開くことによって、採水容器３を真空引きする（真空引き工程）。次に、切替弁３０により、真空ポンプ３１側を閉じ、アルゴンガスボンベ３２側を開くことによって、真空状態の採水容器３にアルゴンガスを充填する（不活性ガス充填工程）。以上により、採水容器３内の空気がアルゴンガスに置換される。その後、上記の真空引きとアルゴンガスの充填を交互に所定回数、繰り返し、最後の真空引きの後に、手動弁１０を閉じる。以上の操作により、採水容器３が真空引きされた状態に保持されるとともに、真空引きが完全でない場合であっても、採水容器３内には、空気中の酸素などは残らず、アルゴンガスだけが残存する。
【００３６】
Ｂ．上記Ａと並行して、アクチュエータ部４や開閉弁１３などを、図３に示すようなアセンブリとして組み立てる。この状態では、開閉弁１３は閉じた状態に保持されている。次に、このアセンブリを、第１および第２採水管７，８を介して、真空引きされた採水容器３に接続するとともに、保護管５を取り付け、採水ユニット２の組立てを完了する。ここまでの作業は、現場への搬入前に行っても、あるいは現場で行ってもよく、さらには一部の作業、例えば採水容器３の真空引きまでを現場への搬入前に行ってもよい。
【００３７】
Ｃ．次に、図１に示すように、現場において、採水ユニット２にケーブル１８およびケーブルヘッド２０を接続するとともに、手動弁１０を開いた後、滑車２２やウインチ２４などを用いて、採水ユニット２を掘削孔ＢＨ内に挿入し、採水容器３を所定の採水区間に設置する（挿入工程）。このときの採水容器３の設置深度は、深度計２６の表示によって確認される。
【００３８】
Ｄ．次に、操作ボックス１９の開弁ボタン１９ｂを押すことにより、直線運動モータ１６を作動させ、開閉弁１３を開くことによって、採水口１２を開放する（採水工程）。これにより、真空状態の採水容器３内に、採水口１２を介して地下水が取り込まれ、採水される。
Ｅ．その後、所定時間（例えば２分）が経過した後に、閉弁ボタン１９ｃを押すことにより、直線運動モータ１６を再び作動させ、開閉弁１３を閉じることによって、採水口１２を閉鎖し、採水容器３を密閉する（密閉工程）。
【００３９】
Ｆ．次いで、採水ユニット２を地上に引き上げる（引上げ工程）とともに、手動弁１０を閉じた後、採水容器３を分離し、回収する。
Ｇ．１回の採水量が所要量に満たない場合には、採水容器３を真空引きされた別の新しいものと交換するとともに、リセットボタン１９ｄで直線運動モータ１６をリセットなどした後、所要量の地下水が得られるまで、上述した方法による採水を繰り返し行い、採水作業を終了する。
【００４０】
以上のように、本実施形態によれば、真空ポンプ３１であらかじめ真空引きした採水容器３を、掘削孔ＢＨ内の採水区間に挿入した後、開放することによって、地下水を採水容器３に取り込むので、地下水の被圧不活性状態を確実に保ちながら、地下水を採水することができる。同じ理由から、地下水を採水容器３の全容積に余すことなく取り込めるので、採水区間と採水容器内との差圧を利用して採水を行う従来の装置と比較し、採水効率を高めることができる。さらに、従来の装置と比較して、必要な構成部品がはるかに少ないので、単純かつコンパクトに構成できるとともに、安価に製造することができる。また、前述したように、装置の操作手順も、従来の装置と比較して非常に単純であるため、熟練を要することなく、採水作業を容易に行うことができる。
【００４１】
また、採水容器３を真空引きする前に、アルゴンガスボンベ３２から採水容器３にアルゴンガスを充填し、採水容器３内に存在していた空気などの気体と置換する。したがって、たとえ採水容器３内をその後の真空引きによって完全な真空状態にすることができなかった場合でも、採水容器３内には不活性のアルゴンガスだけが残存する。このため、採水容器３に取り込まれた地下水内の溶存ガスが採水容器３内で反応することがなく、その結果、採水された地下水を確実に不活性状態に保つことができる。
【００４２】
さらに、真空引きやアルゴンガスの充填を行うための採水容器３の開閉を、開閉弁１３によらずに、開閉弁１３とは別個に設けた手動弁１０の手動操作によって行うので、これらの真空引きや不活性ガスの充填を容易に行うことができる。
【００４３】
また、開閉弁１３を、ロータリー弁で構成するとともに、直線運動モータ１６およびワイヤ１７などで駆動するので、地下水採水装置をさらに単純かつコンパクトに構成できるとともに、製造コストをさらに削減することができる。また、直線運動モータ１６を所定ストローク、同じ方向に作動させるだけで、開閉弁１３の開閉を非常に容易に行うことができる。
【００４４】
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、地下水の採水区間を設定する際にパッカーなどは特に用いていないが、採水の深度や地盤および地下水の状況などに応じて、パッカーを適宜、併用することで、密閉された採水区間を設定してもよいことはもちろんである。また、開閉弁１３をロータリー弁で構成するとともに、開閉弁１３を駆動するアクチュエータとして、直線運動モータ１６およびワイヤ１７などを用いているが、開閉弁およびアクチュエータの構成は、開閉弁の開閉を地上から制御できるものであれば、任意である。
【００４５】
さらに、実施形態では、採水容器３の真空引きの前に空気と置換する不活性ガスとして、アルゴンガスを用いているが、他の適当な不活性ガスを採用することが可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態による地下水採水装置を模式的に示す図である。
【図２】採水容器などを示す正面図である。
【図３】開閉弁およびアクチュエータ部などを示す正面図である。
【図４】保護管の正面図である。
【図５】操作ボックスの正面図である。
【図６】採水容器を真空引きするための構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  地下水採水装置
３  採水容器
４  アクチュエータ部（アクチュエータ）
１０  手動弁
１３  開閉弁
１６  直線運動モータ
１７  ワイヤ
１９  操作ボックス（アクチュエータ制御部）
３１  真空ポンプ（真空源）
３２  アルゴンガスボンベ（不活性ガス源）
Ｅ  地盤
ＢＨ  掘削孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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